WO2003059083A1 - Molkenproteinhydrolysate und peptidfraktionen aus molkenprotein mit bioaktiver wirkung aus hydrolysen mit proteasen - Google Patents

Molkenproteinhydrolysate und peptidfraktionen aus molkenprotein mit bioaktiver wirkung aus hydrolysen mit proteasen Download PDF

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WO2003059083A1
WO2003059083A1 PCT/EP2003/000570 EP0300570W WO03059083A1 WO 2003059083 A1 WO2003059083 A1 WO 2003059083A1 EP 0300570 W EP0300570 W EP 0300570W WO 03059083 A1 WO03059083 A1 WO 03059083A1
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proteases
protein hydrolyzate
hydrolysis
suspension
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Christian SCHÄFER
Andreas Wäsche
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
    • A23L33/18—Peptides; Protein hydrolysates

Definitions

  • Whey protein hydrolyzates and peptide fractions from whey protein with bioactive activity from hydroylses with proteases
  • Antibiotics in sub-therapeutic doses are currently used as immunostifying substances in animal feed. The use is considered controversial and is partly forbidden (see Wheelock, V. in International Food Ingredients 2 (2000), 41-42, Antibiotic Resistance and Food Safety: Lessons from Denmark).
  • constituents of milk proteins as an immunostimulating substance is known (e.g. lactoferrin (cf. De Groote, Y., Barnhorn, R. in International Food Ingredients 2 (2000), 21-24, Bioactive Peptides and their Effects on Health)) , which is obtained through special fractionation steps (especially ion exchangers).
  • lactoferrin cf. De Groote, Y., Barnhorn, R. in International Food Ingredients 2 (2000), 21-24, Bioactive Peptides and their Effects on Health
  • This milk protein fraction is used as "functional food” in the food industry (e.g. Foshu product in Japan).
  • the invention is based on the object of providing new whey protein hydrolyzates which have an increased biological activity, ie, compared to a control, have significantly modulating (immunostimulating) effects on the metabolic activity, proliferation and IgG production which, for example, in PBL Cell culture system can be detected.
  • the invention is also based on the object of providing a method for producing such a whey protein hydrolyzate which can be carried out in a technically simple manner.
  • the invention relates to a whey protein hydrolyzate obtainable by (i) producing a whey protein suspension with a dry matter content of 0.1-20%, preferably 3-5%, (ii) adjusting the suspension to a pH of 3-9, preferably 4-8, and a temperature of 5-70 ° C, preferably 20-55 ° C, (iii) addition of proteases with endo and / or exo activity or activity combinations in a concentration of 0.1-10%, preferably 2- 6%, (iv) enzymatic hydrolysis up to a degree of hydrolysis of 1-30%, (v) inactivation of the proteases and (vi) spray or freeze drying of the whey protein hydrolyzate suspension, the addition in step (iii) optionally being carried out in stages.
  • Another object of the invention is a method which comprises the aforementioned stages (i) to (vi).
  • the process according to the invention comprises, as an essential process step, the enzymatic hydrolysis of whey proteins, which can also be carried out on an industrial scale.
  • the process can be carried out in a technically simple manner, i.e. in principle without additional fractionation.
  • step (vi) such a fractionation can be carried out in the process before step (vi). This is done by methods known per se to the person skilled in the art, such as centrifugation and ultra-filtration.
  • whey proteins used are terworfen no restrictions un ⁇ she that can originate from different animals.
  • a whey protein suspension is produced, the dry matter content of which is preferably 3-5%.
  • the suspension can comprise conventional additives such as salts, for example sodium or potassium salts, or for example lactose.
  • the passage “based on the dry weight” means the dry weight of the whey, which comprises 80-90% protein and salts as well as proportions of sugar and optionally further constituents.
  • the dry weight of the enzyme is about 0.84 g compared to 41 g dry weight of the whey protein when the enzyme is added in two stages (2% + 4%).
  • step (ii) the pH is preferably adjusted to 4-8 by adding acids or bases, e.g. Hydrochloric acid (0.1-2 molar) or sodium hydroxide solution (0.1-2 molar), adjusted and the suspension preferably kept at a temperature of 40-55 ° C.
  • acids or bases e.g. Hydrochloric acid (0.1-2 molar) or sodium hydroxide solution (0.1-2 molar
  • Proteases with endo and / or exo activities or activity combinations are added in a concentration of 0.1-10%, preferably 2-6%.
  • proteases used are known per se to the person skilled in the art and are described, for example, in product data sheets from the manufacturers Novozymes, Genencor, AB-Enzymes (formerly Röhm Enzyme), Gist Brocades etc.
  • Bacterial and Fungal proteases for example from Bacillus Licheniformes or Aspergillus oryzae, are used.
  • 'Alcalase or flavor enzymes from Novozymes can be used as enzyme preparations.
  • the whey proteins undergo enzymatic hydrolysis up to a degree of hydrolysis of preferably 14-18%.
  • the hydrolysis takes place in stages, i.e. the enzyme is dosed twice or, if necessary, several times.
  • the aforementioned enzyme preparations “Alcalase” or “Flavourzyme” from Novozymes can be used, both combinations of both enzymes and stepwise hydrolysis with only one enzyme being possible.
  • the stepwise hydrolysis is generally carried out as follows: First, a protease or a mixture of different proteases is added to the suspension - for example in an amount of 2%.
  • a protease or a protease mixture is again added, the same or different enzymes being able to be used.
  • the proteases are added, for example, in an amount of 4% and the mixture is then hydrolyzed at a temperature of, for example, 50 ° C. over a period of 80 minutes.
  • a raw material with a "native" degree of hydrolysis of, for example, 4.1% can be used.
  • the aforementioned temperature during the hydrolysis can generally be 5-70 ° C., a temperature in the range from 40-60 ° C., in particular about 50 ° C., being preferred.
  • the hydrolysis time or the time per hydrolysis stage can generally be 1-300 minutes, preferably 60-80 minutes.
  • the enzyme addition can vary in the range of 0.1-10%, with a two-stage hydrolysis preferably amounting to approximately 2% in the first stage and approximately 4% in the second stage.
  • the degree of hydrolysis is determined by methods known per se to the person skilled in the art, for example in Petersen, D., Nielsen, PM, Cambmann C., Determination of the Degree of Hydrolysis (DH) based on OPA Reaction, ED-9512723, Novo Nordisk A / S, Dec. 1995; Frister, H., Meisel, H., Schlimme, E., OPA method modified by use of N, N-dimethyl-2-mercaptoethylammonium Chloride as thiol component, Fresenius J. Anal. Chem. 330 (1988) 631.
  • the degree of hydrolysis of the end product is in the range of 16-17%.
  • the aforementioned parameters of temperature, amount of enzyme added and time are selected as a function of the raw material used.
  • the raw materials that can be used in the process (sour, sweet whey of different origins) have different “native” properties in the rain, for example degrees of hydrolysis of 1-10%.
  • proteases are then inactivated, for example by heat denaturation (over a period of 5-10 minutes at 80-85 ° C.).
  • the whey protein hydrolyzate suspension is spray or freeze-dried so that the whey protein hydrolyzate can be obtained in the form of a storable, spray / freeze-dried protein hydrolyzate / peptide preparation.
  • the whey protein hydrolyzate according to the invention has, compared to a control, significantly modulating (immunostimulating) effects on metabolic activity, proliferation and IgG production in PBL cell culture systems.
  • the whey protein hydrolyzate according to the invention is suitable for the production of foods, nutritional supplements, “functional food”, pharmaceuticals, feed and feed additives.
  • whey protein hydrolyzate a whey protein suspension with a dry matter content of 4.1% and a protein content> 80% is first prepared.
  • the temperature of the suspension is set to 50 ° C. and the suspension is kept at this temperature.
  • Alcalase 2.4 L Novozymes
  • proteases are inactivated by a thermal treatment at 80 ° C for 10 minutes. This is followed by spray drying with a product temperature of 70-80 ° C.

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Abstract

Beschrieben wird ein neues Molkenproteinhydrolysat erhältlich durch (i) Herstellen einer Molkenprotein-Suspension mit einem Trockensubstanzgehalt von 0,1-20%, (ii) Einstellen der Suspension auf einen pH-Wert von 3-9 und deine Temperatur von 5-70°C, (iii) Zugabe von Proteasen mit Endo- und/oder Exoaktivität oder Aktivitätskombinationen in einer Konzentration von 0,1-10% bezogen auf die Proteintrockenmasse, (iv) enzymatische Hydrolyse bis zu einem Hydrolysegrad von 1-30%, (v) Inaktivierung der Proteasen und (vi) Sprüh- oder Gefriertrocknung der Molkenproteinhydrolysat-Suspension, wobei die Zugabe gemäß (iii) gegebenenfalls stufenweise erfolgt.

Description

Molkenproteinhydrolysate und Peptidfraktionen aus Molkenprotein mit bioaktiver Wirkung aus Hydroylsen mit Proteasen
In der Lebensmittel- und Futtermittelindustrie besteht in vielen Bereichen Bedarf an bioaktiven (immunostimulierenden) Substanzen als Zutaten. Ebenso stehen immunostimulierende Substanzen in Fokus der Pharmaindustrie.
Diese verleihen den Produkten der Lebensmittelindustrie einen gesundheitlichen Zweitnutzen (zusätzlich zur nutritiven Kompo- nente) und können somit bei entsprechender Abdeckung des „health Claims" und wissenschaftlichem Nachweis der Wirkung als „Functi- onal Food" deklariert werden. „Functional Foods" erzielen auf dem Markt deutlich höhere Preise gegenüber klassischen Lebensmitteln und stellen somit eine Wertschöpfung dar.
Bei Produkten der Futtermittelindustrie ist ein Einsatz der Substanzen als Ersatz für antibiotische und somit Zulassungen unterliegenden Tierarzneimitteln zu nennen. Als Proteinhydrolysat ist eine direkte Verfütterung der Produkte möglich.
Auch in der Pharmaindustrie werden Substanzen mit nachgewiesener bioaktiver (immunostimulierender) Wirkung einen Platz in der
Produktpalette der Arzneimittel aus natürlichen (Lebensmittel-) Quellen finden.
Anwendungsbeispiele sind alle Futterzusätze in der Futtermittelindustrie, spezielle Getränke (Molkendrinks) oder andere, milch- proteinbasierte Lebensmittel (Milchmischgetränke, Joghurt, etc.) als „Functional Food" oder Nahrungsergänzungsmittel in der Lebensmittelindustrie und alle denkbaren Darreichungsformen in der Pharmaindustrie (vgl. Meisel, H. in Livestock Production Science 50 (1997), 125-138, Biochemical Properties of Bioactive Peptides dervied from Milk Proteins: Potential Nutraceuticals for Food and Pharmaceutical Applications) . In der Lebensmittelanwendung ist ein Einsatz von nachgewiesenen immunostimulierenden Substanzen aus Molkenproteinhydrolysat nicht bekannt. Hier eröffnet sich ein völlig neues Marktsegment.
Derzeit werden als immunosti ulierende Substanzen in Futtermitteln Antibiotika in subtherapeutischer Dosierung eingesetzt. Der Einsatz gilt als umstritten und ist zum Teil verboten (vgl. Wheelock, V. in International Food Ingredients 2 (2000) , 41-42, Antibiotic Resistance and Food Safety: Lessons from Denmark) .
Bekannt ist die Verwendung von Bestandteilen der Milchproteine als immunostimulierende Substanz (z.B.: Lactoferrin (vgl. De Groote, Y., Barnhorn, R. in International Food Ingredients 2 (2000), 21-24, Bioactive Peptides and their Effects on Health)), das durch spezielle Fraktionierungsschritte (v.a. lonentauscher) gewonnen wird. Als „Functional Food" findet diese Milchproteinfraktion Anwendung in der Lebensmittelindustrie (z.B. Foshu- Produkt in Japan) .
Vor diesem Hintergrund legt die Erfindung die Aufgabe zugrunde, neue Molkenproteinhydrolysate bereitzustellen, welche eine erhöhte biologische Aktivität aufweisen, d.h. im Vergleich zu einer Kontrolle signifikant modulierende (immunostimulierende) Effekte auf die etabolische Aktivität, Proliferation und IgG- Produktion aufweisen, die beispielsweise in PBL- Zellkulturensystem nachgewiesen werden können. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Molkenproteinhydrolysats bereitzustellen, welches technisch einfach durchgeführt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist ein Molkenproteinhydrolysat erhältlich durch (i) Herstellen einer Molkenprotein-Suspension mit einem Trockensubstanzgehalt von 0,1-20%, vorzugsweise 3-5%, (ii) Einstellen der Suspension auf einen pH-Wert von 3-9, vorzugsweise 4-8, und eine Temperatur von 5-70°C, vorzugsweise 20-55°C, (iii) Zugabe von Proteasen mit Endo- und/oder Exoaktivität oder Aktivitätskombinationen in einer Konzentration von 0,1-10%, vorzugsweise 2-6%, (iv) enzymatische Hydrolyse bis zu einem Hydrolysegrad von 1-30%, (v) Inaktivierung der Proteasen und (vi) Sprüh- oder Gefriertrocknung der Molkenproteinhydrolysat- Suspension, wobei die Zugabe gemäß Stufe (iii) gegebenenfalls stufenweise erfolgt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, welches die vorgenannten Stufen (i) bis (vi) umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst als wesentlichen Verfah- renssc ritt die - auch im großtechnischen Maßstab durchführbare - enzymatische Hydrolyse von Molkenproteinen. Das Verfahren kann in technisch einfacher Weise durchgeführt werden, d.h. im Prinzip ohne eine zusätzliche Fraktionierung.
Sofern dies jedoch gewünscht wird, kann bei dem Verfahren vor Stufe (vi) eine solche Fraktionierung vorgenommen werden. Diese erfolgt durch dem Fachmann an sich bekannte Verfahren wie Zentrifugation und ültrafiltration.
Die verwendeten Molkenproteine sind keinerlei Beschränkungen un¬ terworfen, d.h. sie können von unterschiedlichen Tieren stammen. In der vorgenannten Stufe (i) wird eine Molkenprotein-Suspension hergestellt, deren Trockensubstanzgehalt vorzugsweise 3-5% beträgt. Die Suspension kann übliche Zuschlagsstoffe wie Salze, z.B. Natrium- oder Kaliumsalze, oder z.B. Lactose umfassen.
Im weiteren bedeutet die Passage „bezogen auf die Trockenmasse" die Trockenmasse der Molke, welche 80-90% Protein und Salze sowie Anteile an Zucker und gegebenenfalls weitere Bestandteile umfasst. So werden beispielsweise zu einer Suspension von 1000 ml Molkenprotein mit einem Trockensubstanzgehalt von 4,1% etwa 2 bzw. 4% Enzym zugegeben, was einer Menge von 0,8 bzw.
1,6 g Enzym entspricht. Die Enzymzugabe erfolgt in Abhängigkeit . von der Substratmenge (Trockenmassemolkenprotein) . Der Beitrag des Enzympräparats (dieses stellt selbst eine Proteinsuspension in Wasser mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 30-40% dar) zur Trockenmasse im Hydrolyseansatz ist mit ca. 1-2% der Trockenmasse des Gesamtansatzes zu vernachlässigen.
In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen beträgt die Trockenmasse des Enzyms bei einer zweistufigen Zugabe des Enzyms (2% + 4%) etwa 0,84 g gegenüber 41 g Trockenmasse des Molkenproteins.
In Stufe (ii) wird der pH-Wert vorzugsweise auf 4-8 durch Zugabe von Säuren oder Laugen, z.B. Salzsäure (0,1-2 molar) oder Natronlauge (0,1-2 molar), eingestellt und die Suspension vorzugsweise auf eine Temperatur von 40-55°C gehalten.
Proteasen mit Endo- und/oder Exoaktivitäten oder Aktivitätskombinationen werden zugegeben und zwar in einer Konzentration von 0,1-10%, vorzugsweise 2-6%.
Die verwendeten Proteasen sind dem Fachmann an sich bekannt und beispielsweise in Produktdatenblättern der Hersteller Novozymes, Genencor, AB-Enzymes (ehemals Röhm Enzyme), Gist Brocades etc. beschrieben. Vorzugsweise werden als Proteasen bakterielle und Pilzproteasen, z.B. aus Bacillus Licheniformes oder Aspergillus oryzae verwendet. 'Als Enzympräparate können z.B. Alcalase oder Flavourzyme der Firma Novozymes zum Einsatz kommen.
Nach Zugabe der Proteasen erfolgt die enzymatische Hydrolyse der Molkenproteine und zwar bis zu einem Hydrolysegrad von vorzugsweise 14-18%.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Hydrolyse stufenweise, d.h. das Enzym wird zweimal oder gegebenenfalls mehrfach dosiert. Beispielswei- se können die vorgenannten Enzympräparate „Alcalase" oder „Flavourzyme" der Firma Novozymes verwendet werden, wobei sowohl Kombinationen beider Enzyme als auch die stufenweise Hydrolyse mit nur einem Enzym möglich sind.
Bei der stufenweise Hydrolyse wird im Allgemeinen wie folgt vor- gegangen: Zunächst wird eine Protease oder ein Gemisch verschiedener Proteasen der Suspension zugegeben - beispielsweise in einer Menge von 2%.
Anschließend wird nach einer Zeit von beispielsweise 60 Minuten (bei einer Temperatur von 50°C) nochmals eine Protease bzw. ein Proteasengemisch zugegeben, wobei die gleichen oder unterschiedliche Enzyme verwendet werden können. In der zweiten Stufe werden die Proteasen beispielsweise in einer Menge von 4% zugegeben und das Gemisch wird anschließend bei einer Temperatur von beispielsweise 50 °C über einen Zeitraum von 80 Minuten hydroly- siert. Dabei kann ein Rohstoff mit einem „nativen" Hydrolysegrad von beispielsweise 4,1% eingesetzt werden.
Prinzipiell sind die vorgenannten Parameter variabel.
So kann die vorgenannte Temperatur bei der Hydrolyse im Allgemeinen 5-70°C betragen, wobei eine Temperatur im Bereich von 40- 60 °C, insbesondere von etwa 50 °C bevorzugt ist. Die Hydrolysedauer bzw. die Zeit pro Hydrolysestufe kann im Allgemeinen 1-300 Minuten, vorzugsweise 60-80 Minuten betragen.
Die Enzymzugabe kann im Bereich von 0,1-10% variieren, wobei bei einer zweistufigen Hydrolyse die Menge in der ersten Stufe vor- zugsweise etwa 2% und in der zweiten Stufe etwa 4% beträgt.
Der Hydrolysegrad wird durch dem Fachmann an sich bekannte Verfahren bestimmt, die beispielsweise in Petersen, D. , Nielsen, P.M., Cambmann C., Determination of the Degree of Hydrolysis (DH) based on OPA Reaction, ED-9512723, Novo Nordisk A/S, Dec. 1995; Frister, H., Meisel, H., Schlimme, E., OPA method modified by use of N, N-dimethyl-2-mercaptoethylammonium Chloride as thiol component, Fresenius J. Anal. Chem. 330 (1988) 631 beschrieben sind.
In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen liegt der mittels der OPA-Methode bestimmte Hydrolysegrad des Endprodukts im Bereich von 16-17%.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren werden die vorgenannten Parameter Temperatur, Zugabemenge an Enzym und Zeit in Abhängigkeit von dem eingesetzten Rohstoff gewählt. Die bei dem Verfah- ren einsetzbaren Rohstoffe (Sauer-, Süßmolke unterschiedlicher Herkunft) weisen in der Regen unterschiedliche „native" Eigenschaften, zum Beispiel Hydrolysegrade von 1-10%, auf.
Anschließend erfolgt die Inaktivierung der Proteasen beispielsweise durch Hitzedenaturierung (über einen Zeitraum von 5-10 Minuten bei 80-85°C) .
In der letzten Stufe, d.h. Stufe (vi), wird die Molkenprotein- hydrolysat-Suspension sprüh- oder gefriergetrocknet, so dass das Molkenproteinhydrolysat in Form eines lagerfähigen, sprühe/gefriergetrockneten Proteinhydrolysat-/Peptidpräparats erhalten werden kann . Das erfindungsgemäße Molkenproteinhydrolysat weist im Vergleich zu einer Kontrolle signifikant modulierende (immunostimulierende) Effekte auf die metabolische Aktivität, Proliferation und IgG-Produktion in PBL-Zellkulturensystem auf.
Die Gewinnung und Kultivierung der PBL sowie die zellchemischen Messungen (Zellcounter, metabolische Aktivität mit WST-1, Proliferation mit Brdü, IgG-ELISA) erfolgten nach Meisel, H. et al . (FEBS Lett 433, 9, 1998) und Hartmann, R. et al . (Kieler Milch- wirtschaftl. Forschungsberichte 52, 61, 2000). Testsubstanzen: Molkenprotein-Konzentrat und -Hydrolysat (Hydrolyse mit endo- Protease aus B. subtilis, pH 7, 50°C).
Für das untersuchte Molkenprotein-Hydrolysat wurden im Vergleich zur Kontrolle (in Medium kultivierte PBL) signifikant (p < 0.05; Tukey-Test) modulierende Effekte auf die metabolische Aktivität, Proliferation und IgG-Produktion im PBL-Zellkultursystem nachgewiesen (s. Tab.; Werte in Klammern: nicht signifikant). Dagegen zeigte das Molkenprotein-Konzentrat im Vergleich zu unbehandel- ten Kontroll-Zellen keine immunmodulierenden Effekte.
Figure imgf000008_0001
Kontrolle: WST-1: E45onm=0.14; Brdü: Eι50 nm=0.02 ; IgG=30.2 ng/ml Aufgrund dieser überraschend hohen Aktivität ist das erfindungsgemäße Molkenproteinhydrolysat zur Herstellung von Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln, „Functional Food", Arzneimitteln, Futtermitteln und Futtermittelzusätzen geeignet.
Die Erfindung wird durch das nachfolgende Ausführungsbeispiel näher erläutert:
Beispiel :
Zur Herstellung des Molkenproteinhydrolysats wird zunächst eine Molkenproteinsuspension mit einem Trockensubstanzgehalt von 4,1% und einem Proteingehalt > 80% hergestellt.
Ihr pH-Wert wird auf 7 eingestellt. Dieser pH-Wert wird während der Hydrolyse durch Zugabe von 1 molarer Natronlauge konstant gehalten.
Die Temperatur der Suspension wird auf 50 °C eingestellt und die Suspension bei dieser Temperatur gehalten.
Anschließend wird 2% Alcalase 2.4 L (Novozymes) zugegeben. Nach ca. einer Stunde wird erneut Alcalase 2.4 L zugegeben, diesmal in einer Konzentration von 4%.
Nach erfolgter Hydrolyse werden die Proteasen durch eine Te pe- raturbehandlung bei 80°C über einen Zeitraum von 10 Minuten inaktiviert. Anschließend erfolgt eine Sprühtrocknung mit einer Produkttemperatur von 70-80°C.

Claims

PATEN TAN S PRÜCHE
1. Molkenproteinhydrolysat erhältlich durch
(i) Herstellen einer Molkenprotein-Suspension mit einem Trockensubstanzgehalt von 0,1-20%,
(ii) Einstellen der Suspension auf einen pH-Wert von 3-9 und eine Temperatur von 5-70°C,
(iii) Zugabe von Proteasen mit Endo- und/oder Exoaktivität oder Aktivitätskombinationen in einer Konzentration von 0,1-10% bezogen auf die Proteintrockenmasse.
(iv) enzymatische Hydrolyse bis zu einem Hydrolysegrad von 1-30%,
(v) Inaktivierung der Proteasen und
(vi) Sprüh- oder Gefriertrocknung der Molkenproteinhydroly- sat-Suspension.
2. Molkenproteinhydrolysat nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man nach Stufe (v) eine Fraktionierung des Molkenproteinhydrolysats durchführt.
3. Molkenproteinhydrolysat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man in Stufe (i) eine
Molkenproteinsuspension mit einem Trocksubstanzgehalt von 3- 5% verwendet.
4. Molkenproteinhydrolysat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der pH in Stufe (ii) auf 6-8 und die Temperatur auf 45-55°C eingestellt wird.
5. Molkenproteinhydrolysat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man in Stufe (iii) als Proteasen bakterielle und Pilzeproteasen, gewonnen insbesondere aus Bacillus Licheniformis oder Aspergillus oryzae, verwendet .
6. Molkenproteinhydrolysat nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man die Hydrolyse in
Stufe (iv) bis zu einem Hydrolysegrad von 14-18% durchführt.
7. Molkenproteinhydrolysat nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man die Proteasen mittels Hitzedenaturierung inaktiviert.
8. Molkenproteinhydrolysat nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zugabe von Proteasen stufenweise erfolgt.
9. Molkenproteinhydrolysat nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass es modulierende Effekte auf die metabolische Aktivität, Proliferation und IgG- Produktion im PBL-Zellkultursystem aufweist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Molkenproteinhydrolysats, g e k e n n z e i c h n e t durch die folgenden Stufen:
(i) Herstellen einer Molkenprotein-Suspension mit einem Trockensubstanzgehalt von 0,1-20%,
(ii) Einstellen der Suspension auf einen pH-Wert von 3-9 und eine Temperatur von 5-70 °C,
(iii) Zugabe von Proteasen mit Endo- und/oder Exoaktivität oder Aktivitätskombinationen in einer Konzentration von 0,1-10% bezogen auf die Proteintrockenmasse.
(iv) enzymatische Hydrolyse bis zu einem Hydrolysegrad von 1-30%,
(v) Inaktivierung der Proteasen und (vi) Sprüh- oder Gefriertrocknung der Molkenproteinhydroly- sat-Suspension.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man nach Stufe (v) eine Fraktionie- rung des Molkenproteinhydrolysats durchführt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man in Stufe (i) eine Molkenproteinsuspension mit einem Trocksubstanzgehalt von 3-5% verwendet.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch g e - k e n n z e i c h n e t, dass der pH in Stufe (ii) auf 6-8 und die Temperatur auf 45-55°C eingestellt wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man in Stufe (iii) als Proteasen bakterielle und Pilzeproteasen, gewonnen insbesondere aus Bacillus Licheniformis oder Aspergillus oryzae, verwendet.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man die Hydrolyse in Stufe (iv) bis zu einem Hydrolysegrad von 14-18% durchführt.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass man die Proteasen mittels Hitzedenaturierung inaktiviert.
17. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zugabe von Proteasen stufenweise erfolgt.
18. Verwendung des Molkenproteinhydrolysats nach den Ansprüchen 1 bis 9 zur Herstellung von Lebensmitteln, Nahrungsergän- zungsmitteln, „Functional Food", Arzneimitteln, Futtermitteln und Futtermittelzusätzen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010112546A1 (en) * 2009-04-02 2010-10-07 Novozymes A/S Process for making a milk-based protein hydrolysate
DE102015104053A1 (de) 2015-03-18 2016-09-22 Gea Niro Pt B.V. Verfahren zur Herstellung von Eiweißpulver

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3518828A1 (de) * 1985-05-24 1986-12-11 Kailash Kumar Prof. Dr. 2359 Lentföhrden Gauri Proteinhydrolysate auf basis von molkenprotein, verfahren zu ihrer herstellung und diese enthaltende pharmazeutische mittel
WO1993024020A1 (en) * 1992-05-27 1993-12-09 Novo Nordisk A/S Method for production of a whey protein hydrolyzate and a whey protein hydrolyzate
WO1999065326A1 (en) * 1998-06-17 1999-12-23 New Zealand Dairy Board Bioactive whey protein hydrolysate
WO2001006867A1 (en) * 1999-07-23 2001-02-01 Novozymes North America, Inc. Modification of foaming properties of proteins

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3518828A1 (de) * 1985-05-24 1986-12-11 Kailash Kumar Prof. Dr. 2359 Lentföhrden Gauri Proteinhydrolysate auf basis von molkenprotein, verfahren zu ihrer herstellung und diese enthaltende pharmazeutische mittel
WO1993024020A1 (en) * 1992-05-27 1993-12-09 Novo Nordisk A/S Method for production of a whey protein hydrolyzate and a whey protein hydrolyzate
WO1999065326A1 (en) * 1998-06-17 1999-12-23 New Zealand Dairy Board Bioactive whey protein hydrolysate
WO2001006867A1 (en) * 1999-07-23 2001-02-01 Novozymes North America, Inc. Modification of foaming properties of proteins

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BERESTEIJN E C H VAN ET AL: "Molecular mass distribution, immunological properties and nutritive value of whey protein hydrolysates", JOURNAL OF FOOD PROTECTION, DES MOINES, IO, US, vol. 57, no. 7, May 1994 (1994-05-01), pages 619 - 625, XP002102944, ISSN: 0362-028X *
BRITTEN M ET AL: "HEAT-TREATED WHEY PROTEIN HYDROLYSATES: EMULSIFYING AND FOAMING PROPERTIES", MILCHWISSENSCHAFT, VV GMBH VOLKSWIRTSCHAFTLICHER VERLAG. MUNCHEN, DE, vol. 49, no. 12, 1994, pages 688 - 692, XP000485720, ISSN: 0026-3788 *
MEISEL H BOCKELMANN W: "Bioactive peptides encrypted in milk proteins: proteolytic activation and thropho-functional properties", ANTONIE VAN LEEUWENHOEK, DORDRECHT, NL, vol. 76, 1999, pages 207 - 215, XP002960560 *
XU R-J: "BIOACTIVE PEPTIDES IN MILK AND THEIR BIOLOGICAL AND HEALTH IMPLICATIONS", FOOD REVIEWS INTERNATIONAL, NEW YORK, NY, US, vol. 14, no. 1, February 1998 (1998-02-01), pages 1 - 16, XP000913505 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010112546A1 (en) * 2009-04-02 2010-10-07 Novozymes A/S Process for making a milk-based protein hydrolysate
US9259023B2 (en) 2009-04-02 2016-02-16 Novozymes A/S Process for making a milk-based protein hydrolysate
DE102015104053A1 (de) 2015-03-18 2016-09-22 Gea Niro Pt B.V. Verfahren zur Herstellung von Eiweißpulver

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